2020-09(上)淺析高效液相色譜儀系統(tǒng)的分析與檢定
摘要:高效液相色譜法具有檢測效率較高,靈敏度高和分離速度極快的優(yōu)點,在實踐中被廣泛使用。本文分析了高效液相色譜儀系統(tǒng)的組成部分,探討該方法在食品質(zhì)量檢測中的具體運用。
引言
高效液相色譜是最有希望解決生化分析問題的方法。高效液相色譜(HPLC)因其分辨率高、靈敏度高、速度快、重復(fù)性好、易從水中提取成分等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)、食品分析、醫(yī)學(xué)研究、環(huán)境分析、無機分析等領(lǐng)域。高效液相色譜與結(jié)構(gòu)儀器的結(jié)合是一個重要的發(fā)展方向[1]。
經(jīng)高壓泵與高壓流動相輸送系統(tǒng),樣品溶液進入液相。隨著流動相的運動,最后進入色譜柱。因為每個材料的樣品溶液屬性不同,色譜柱的運動會有一定差異。經(jīng)過一段時間,運動速度差會越來越大,然后分成多個部分,分別從色譜柱中流出,在檢測器中記錄下樣品中各組分的濃度,最后以圖形的形式呈現(xiàn)。
1 高效液相色譜儀系統(tǒng)分析
高效液相色譜儀一般由溶劑輸送系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)(色譜柱)、檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理記錄系統(tǒng)等組成。它包括儲液器、輸液泵、進樣器、色譜柱、檢測器、記錄器或數(shù)據(jù)站,其中輸液泵、色譜柱和檢測器是HPLC儀的關(guān)鍵部分。
1.1 溶劑輸送系統(tǒng)
儲液器:用來貯存數(shù)量足夠、符合要求的流動相。配有溶劑過濾器,以防止流動相中的顆粒進入泵內(nèi)。
脫氣裝置:脫氣的目的是防止流動相從柱中流出,將氣泡釋放到檢測器中,以免產(chǎn)生噪音,無法正常檢測。
輸液泵:儲層中的流動相以高壓的形式連續(xù)注入液環(huán)系統(tǒng),完成柱內(nèi)樣品的分離過程。
梯度洗脫裝置:是在分離過程中通過逐漸改變流動相的組成,增加洗脫能力的一種裝置。
1.2 進樣系統(tǒng)
進樣器:是將樣品送入色譜柱的裝置,進樣方式可以分為兩種,閥式進樣和自動進樣。比較常用的是采用自動進樣器裝置。
1.3 分離系統(tǒng)
色譜柱:樣品的分離是整個色譜系統(tǒng)的核心,其質(zhì)量直接影響分離效果。
1.4 檢測系統(tǒng)
檢測器:將色譜柱連續(xù)流出的樣品組分轉(zhuǎn)變成易于測量的電信號,被數(shù)據(jù)系統(tǒng)接收,得到樣品分離的色譜圖。
1.5 數(shù)據(jù)處理和記錄系統(tǒng)
記錄器或數(shù)據(jù)站:對色譜數(shù)據(jù)進行處理,并參與HPLC儀器的自動控制。
2 高效液相色譜儀的檢定
對液相色譜儀的檢定,應(yīng)依據(jù)國家計量檢定規(guī)程(JJG 705-2014)《液相色譜儀》,主要檢定項目有輸液系統(tǒng)、柱溫箱、檢測器、整機性能等[2]。
2.1 柱溫性能、基線噪音、基線漂移的檢定
對于一些工廠使用的液相色譜儀,許多色譜柱的溫度只能通過恒溫操作來控制,而不能通過程序溫度控制。此時,恒溫控制的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性只能驗證,程序控制的重復(fù)性指標(biāo)暫時不驗證。
2.2 解決色譜檢測效果差的問題
高效液相色譜是用來檢測物質(zhì)的溶液。當(dāng)相關(guān)物質(zhì)經(jīng)過全面測試后,要保證HPLC中各部分處于協(xié)調(diào)狀態(tài),才能降低HPLC運行中出現(xiàn)問題的可能性,保證物質(zhì)溶液檢測的順利進行。但是,對物質(zhì)溶液進行綜合檢測后,可能存在色譜檢測效果不佳的缺點。造成這一問題的原因主要為柱污染和柱填料坍塌。
對于柱污染,先用純凈水沖洗,再用甲醇沖洗。通過重復(fù)這兩個步驟,可解決柱污染的問題,避免物質(zhì)溶液檢測后色譜效果差的問題。當(dāng)柱填料發(fā)生坍塌時,應(yīng)及時將污染的填料從柱內(nèi)取出,安裝新填料時應(yīng)使用一定濃度的甲醇溶液。同時,保證填料在柱內(nèi)的密度,有效降低儀器設(shè)備檢測效果差對高效液相色譜效果的影響。
2.3 檢測器的檢定
檢測器有很多種,應(yīng)根據(jù)物質(zhì)的特性選擇合適的檢測器。紫外吸收檢測器是HPLC中應(yīng)用最廣泛的檢測器。它分為固定波長檢測器、可變波長檢測器和二極管陣列檢測器。固定波長的紫外檢測器由低壓汞燈在254nm或280nm處提供。紫外-可見光檢測器(VWD)、氘燈和鎢燈分別作為紫外光和可見光的光源。由于波長范圍大,提高了檢測器的選擇性,可以選擇組分的高靈敏度吸收波長進行測定,提高了檢測靈敏度。二極管陣列檢測器(DAD)是后來發(fā)展起來的一種新型紫外吸收檢測器,可獲得吸收度隨時間和波長變化的三維色譜圖,用于對所測組分進行定性分析和定量測定。與紫外吸收檢測器相比,蒸發(fā)激光光散射檢測器(ELSD)消除了由于溫度變化引起的溶劑干擾和基線漂移。
值得注意的是,試驗最后清洗色譜柱時,首先要關(guān)閉檢測器,以保護光源,確保燈的壽命。其次,色譜柱和檢測器要斷開連接,以防止污染檢測池。
2.4 泵的維護
含有緩沖鹽的流動相不應(yīng)保留在泵中,特別是在泵長時間停止的情況下。分析試驗結(jié)束后,應(yīng)先用純凈水沖洗,再用適當(dāng)?shù)娜軇┣逑础τ诜存I固定相,泵通常可用甲醇或甲醇混合溶液與水清洗。當(dāng)有流動相作為緩沖鹽時,在交換緩沖鹽之前,有機溶劑應(yīng)先用2%甲醇溶液清洗泵,以免有機相中形成鹽晶體損壞泵部件[3]。
3 結(jié)語
高效液相色譜(HPLC)在中國的各種研究項目中發(fā)揮著非常重要的作用。因此,有必要加強高效液相色譜儀的研究,確保物質(zhì)監(jiān)測人員對儀器設(shè)備有全面掌握。為了進一步提高高效液相色譜儀在各項科研項目中的有效性,應(yīng)結(jié)合高效液相色譜儀的運行模式制定故障排除策略。(紹興市食品藥品檢驗研究院/曾紅燕 焦新萍)
參考文獻:
[1]王雪。超高效液相色譜儀的維護及問題處理[J]。品牌與標(biāo)準(zhǔn)化,2016(01):63-64。
[2]王媚。高效液相色譜儀的日常維護及常見故障[J]。現(xiàn)代婦女(下旬),2014(11):494。
[3]徐曉玲,樓雪芳。高效液相色譜儀使用中的常見故障及維護方法。
[J]. 山東化工,2014,43(09):43-48。
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